医疗设备中电池故障3例

陈伟伟,刘骏曦

南京中医药大学附属南京市中西医结合医院 设备科,江苏 南京210014

[摘 要]本文介绍了医疗设备中常见的几种电池的基本情况及其特性,说明了延长电池寿命、确保医疗设备安全可靠的运行及降低医疗设备运行成本的方法,并介绍了医疗设备中失效电池发生故障的原因及排除方法。

[关键词]阀控式铅酸蓄电池;镍氢电池;医疗设备维修

0 引言

电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流,能将化学能转化成电能的装置。利用电池作为能量来源,可长时间以稳定的电压、电流对设备进行供电,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,性能稳定可靠。在现代医疗设备中大部分都使用一个内部电池,当仪器失去交流电时,可自动转换成电池供电,使仪器能正常工作,从而大大提高了临床医疗的安全质量[1]

1 医疗设备中常见电池的分类

医疗设备中常见的电池基本为化学电池,一般分为两类,即原电池和蓄电池。蓄电池包括镍氢电池、锂离子电池和铅酸电池等。

(1)原电池。其电化学反应不能逆转,只能将化学能转换为电能,不能重新储存电力,也称为“一次性电池”。常见的原电池有各种干电池、碱性电池和锂金属电池等,常用于医疗设备的遥控器、各类测量仪器、备用电源和照相系统等设备。

(2)蓄电池。蓄电池在放电后能够用充电的方式使内部活性物质再生,把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能输出,也称为“二次电池”。

(3)镍氢电池。镍氢电池是一种以储氢合金为负极,氢氧化镍为正极,氢氧化钾溶液为电解质的蓄电池[2]。镍氢电池额定电压也是1.2 V,具有良好的快充性能,无记忆效应,无镉污染,安全性能好,但其自放电现象较为严重,常用于监护仪、心电图机等设备的备用电源。

(4)锂离子电池。锂离子电池正极材料为含锂的金属氧化物,负极材料为焦炭或石墨,电解质为有机液,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作[3]。锂离子电池的额定电压为3.6 V,无记忆效应。内部还有多种安全设置,自放电率低,充电效率高,广泛应用于各类便携式的医疗设备中。

(5)铅酸电池。电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池[4]。铅酸电池有着安全密封、维护简单、使用寿命长、质量稳定、可靠性高等特性,常用于不间断电源、除颤仪、血透机、输液泵、病理脱水机等医疗设备。

2 医疗设备中电池的维护

医疗设备中用到的电池都属于易损易耗品,如果在使用过程中能够定期对电池进行适当维护,将有效地增加电池的寿命,减小设备的维护成本。

对于原电池来说需要定期检查电池的储电量,并及时更换过期电池。否则长期放置容易漏液,损坏医疗设备的内部电路,造成不必要的损失。对于蓄电池来说,长期不用都会使活性和容量降低,对保持电池原有性能极为不利。所以对于蓄电池的维护应做到以下3点:① 参照医疗设备说明书的要求,定期对内部电池进行充放电操作;② 防止过度充电和过度放电,两者都会使电池的蓄电能力降低,缩短电池的使用寿命;③ 定期带负载检测电池电压,如充电后电压仍低于额定值即提示电池已经或接近失效,应及时更换[5]

3 医疗设备中失效电池的更换

医疗设备中的电池长时间使用后,常因储电量不足给临床应用带来很多不安全因素,甚至会导致整个设备无法正常运行。对于备用电池的失效更换,有以下3点需要注意:① 参数相符,电池的电压、容量等参数须与原电池相一致,如果能买到同品牌、同型号的电池最好;② 体积合适,医疗设备结构上大多比较紧凑,要保证新电池能够放入原有空间,且不会对设备内的其他部件产生影响;③ 质量保证,医疗设备的安全有效性比一般设备高,其备用电池必须能保证持续稳定的对设备进行供电。

下面介绍我院更换医疗设备中失效电池故障的3个实例。

4 故障实例

4.1 故障一

4.1.1 故障现象

Penlon AV900麻醉机开机1 min后,即出现报警提醒:“BATTERY POWER FAIL”(电池供电失败)。该麻醉机虽能开机使用,但在使用过程中不停地出现文字及声音报警,影响设备的正常使用。

4.1.2 故障分析与检修

判断为机器内部备用电池失效,若不及时处理可能会对麻醉机机控模式下的运行产生不利影响。打开控制单元的盖子,在其左侧有一块阀控式铅酸蓄电池。更换后,设备报警消失,运行正常,故障排除[6]

4.2 故障二

4.2.1 故障现象

金宝AK95S血液透析机在开机自检过程中,出现“C CO 089 001”或者“C CO 089 002”的技术报警,血透机无法正常自检通过,不停的出现报警提醒。

4.2.2 故障分析与检修

对于长时间使用的金宝血透机来说该故障较为常见,错误代码文件中对于这2项报警的原因提示分别为“REAL TIME CLOCK ERROR (READ)”和“REAL TIME CLOCK ERROR(WRITE)”,即“实时时钟读错误”和“实时时钟写错误”。一般都是由于驱动板右上角位置的3 V锂电池因长时间使用导致电能耗尽,内阻增大,引发报警。

因厂家配件相对较贵,且定购配件周期较长,直接采用相应大小的电池盒,装上2节5号1.5 V干电池,并焊接到保护驱动板上。重新开机自检,报警消失,设备可正常运行,故障排除。

4.3 故障三

4.3.1 故障现象

光电BSM-2351C监护仪,抢救室反映该监护仪备用电池蓄电能力不足,在充完电后不接交流电情况下,该监护仪仅能工作2 min左右即自行关机。

4.3.2 故障分析与检修

因抢救室的此类设备属于“急救及生命支持类设备”,要求设备随时处于待用状态,以防止不良事件的发生。该监护仪的备用电池已到使用寿命,内部电池已失效,所以必须进行更换。

拆开电池盖,发现内部蓄电池为Nickel-Metal Hydride Battery(镍氢电池),电池参数为12 V/3700 mAh。用点焊机将10节镍氢电池用镍片连接成电池组,再用塑料密封起来。装回监护仪后进行测试,结果显示充满电后,该监护仪可运行较长时间,科室反馈使用效果良好,故障排除。

5 总结

现代化医院中的医疗设备,无论数量、质量和技术含量都在以惊人的速度发展,如何确保医疗设备的安全性、可靠性及有效性,已成为临床医学工程部门的一项重大议题。而这些医疗设备中的很大一部分都会用到电池这一类的易损易耗品,如果能对它们进行有效的维护和保养,不仅能延长电池的使用寿命,也将会极大地降低设备维修的成本[7]。这就要求我们做到在了解各种电池性能的基础上,有针对性的对电池进行有效地维护管理,这样才能在保障设备正常运行的同时,以最低的成本让医疗设备发挥出最大的作用。

[参考文献]

[1] 王海东.医疗设备电池常见故障3例排除[J].昆明医学院学报,2009,30(6):158.

[2] 唐有根,李文良.镍氢电池[M].北京:化学工业出版社,2007:1.

[3] 黄可龙,王兆翔,刘素琴.锂离子电池原理与关键技术[M].北京:化学工业出版社,2007:7.

[4] 桂长清.实用蓄电池手册[M].北京:机械工业出版社,2010:45.

[5] 孙涌,崔子健,王艳,等.医用仪器中常用电池的特性及其维护方法[J].中国医疗设备,2011,26(9):147.

[6] 黄庆丰.医疗设备主板电池不良引起的故障两例[J].医疗装备,2014,27(4):164.

[7] 吴克,汪启明,谈得勇,等.医用多参数监护仪不良事件范围及风险控制[J].中国医学装备,2010,7(7):27-30.

Three Cases of Battery Failures in Medical Devices

CHEN Wei-wei, LIU Jun-xi
Department of Equipment, Affiliated Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing Jiangsu 210014, China

[中图分类号]TM912;TH789

[文献标志码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2016.08.053

[文章编号]1674-1633(2016)08-0159-02

收稿日期:2015-06-24

修回日期:2015-07-15